[发明专利]基于labview的竖井激光导向偏差计算方法及导向装置

说明书

本发明公开了一种基于labview的竖井激光导向偏差计算方法，步骤如下：S1，采集标定图像；S2，得到激光点A和激光点B的像素点坐标；S3，建立三维坐标系；S4，采集定位图像；S5，得到激光点A′和激光点B′的坐标；S6，得到旋转角γ；S7，得到X轴偏转角度α和Y轴偏转角度β；S8，计算竖井掘进机的掘进偏差，并公开了导向装置，本发明使用两束激光点和倾角仪可自动实时的观察掘进的方位变化；可同时测得东西南北方向的偏差，及掘进平面上X轴和Y轴上的倾斜角度及竖直向下方向的旋转角度，因此可提供给盾构司机掘进倾斜程度，及时矫正。

技术领域

本发明属于竖井掘进监测技术领域，具体涉及一种基于labview的竖井激光导向偏差计算方法及导向装置。

背景技术

SBM竖井掘进机是我国首台将隧道掘进理念引入竖井施工，实现了大型盲竖井施工的机械化，智能化，工厂化施工，既保障施工安全，又可以提高施工效率。掘进机位置及姿态的自动测定是竖井掘进机的核心问题之一。目前竖井掘进机位置测定采用铅锤线进行垂直向下导向，此种方法需要人工辅助测量，且同时随着掘进深度的加深，线尾端加上重物，随着线的加长，重物需加重，一方面会存在线断裂的风险；另一方面如果重物较轻，存在掘进机不是垂直向下掘进，导致掘偏。

发明内容

本发明要解决的是现有用铅垂线竖直掘进的技术问题，从而提供一种基于labview的竖井激光导向偏差计算方法及导向装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于labview的竖井激光导向偏差计算方法，步骤如下：

S1，采集标定图像。

S2，对标定图像进行预处理并得到标定图像中激光点A和激光点B的像素点坐标。

S2.1，对标定图像亮度、对比度进行伽玛校正得到矫正的标定图像。

S2.2，对矫正的标定图像利用最大类间算法进行阈值分割。

S2.2.1，给定标定图像的分割阈值T。

S2.2.2，将标定图像分割为区域C₀和区域C₁，所述区域C₀由灰度值[0，T-1]的像素组成,区域C₁由灰度值[T，L-1]的像素组成。

S2.2.3，计算区域C₀的概率P₀：

其中，i为标定图像中灰度值，n_i为标定图像中灰度值i的像素数，p_i为灰度值i的概率；N为标定图像的总像素数；L-1为标定图像中灰度值上限。

S2.2.4，计算区域C₀的平均灰度μ₀；

S2.2.5，计算区域C₁的概率P₁；

S2.2.6，计算区域C₁的平均灰度μ₁；

其中，μ为标定图像的平均灰度。

S2.2.7，计算标定图像的平均灰度μ：

S2.2.8，计算区域C₀和区域C₁的灰度方差σ_B；